Ingenieros de EPFL han logrado ejecutar una operación lógica conectando dos chips que utilizan iones, en lugar de electrones, para procesar datos de una forma muy similar a como lo hace el cerebro.
En la búsqueda constante por emular la asombrosa eficiencia del cerebro humano, científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza han dado un paso significativo hacia la creación de computadoras neuromórficas que imitan la forma en que nuestras mentes procesan la información.
Este avance, detallado en la revista Nature Electronics, se centra en el desarrollo de circuitos líquidos que actúan como sinapsis cerebrales, capaces de realizar operaciones lógicas que son la base de las computadoras modernas.
Inspiración biológica
El cerebro humano es un prodigio de la naturaleza, capaz de realizar tareas complejas con un consumo energético de apenas 20 vatios, una fracción de lo que requieren las computadoras actuales para ejecutar operaciones similares.
La clave de esta eficiencia radica en las sinapsis, las conexiones entre las neuronas que no solo transmiten señales eléctricas, sino que también almacenan recuerdos.
Estas sinapsis se fortalecen o debilitan en función de la actividad eléctrica que han experimentado, un fenómeno que los investigadores buscan replicar con dispositivos memristivos.
Memristores, la clave
Los memristores, o resistores con memoria, son componentes electrónicos que recuerdan su estado eléctrico incluso después de apagar la alimentación, similar a cómo una sinapsis recuerda la actividad pasada.
Hasta ahora, los memristores convencionales, al igual que las computadoras regulares, operaban mediante el movimiento de electrones.
Sin embargo, el equipo de EPFL ha experimentado con dispositivos memristivos fluidos que utilizan iones para imitar más de cerca la funcionalidad cerebral.
Operaciones lógicas
Más concretamente, la innovación presentada por los científicos suizos radica en que han logrado ejecutar una operación lógica conectando dos chips que utilizan iones, en lugar de electrones, para procesar datos.
Estos circuitos líquidos no solo procesan datos, sino que también los almacenan, reduciendo significativamente la energía y el tiempo perdidos en los microchips convencionales que constantemente tienen que transferir datos entre procesadores y memoria.
Además, estos dispositivos podrían ser ideales para implementar redes neuronales, que son sistemas de inteligencia artificial cada vez más utilizados en aplicaciones como el análisis de imágenes médicas y el control de vehículos autónomos.
El futuro
La visión a largo plazo de Aleksandra Radenovic y su equipo, que ha protagonizado este desarrollo, es construir computadoras que funcionen con electrolitos líquidos de manera similar a los organismos vivos, capaces de realizar las mismas tareas que sus contrapartes basadas en electrones.
Este enfoque promete una revolución en la forma en que concebimos la inteligencia artificial y la computación, acercándonos un paso más a replicar la complejidad y eficiencia del cerebro humano.
El camino hacia la computación neuromórfica está pavimentado con desafíos y descubrimientos.
Con cada avance, como el presentado por los investigadores de EPFL, nos acercamos a una era donde las máquinas no solo pensarán como nosotros, sino que también consumirán energía de una manera que respete más nuestro planeta.
La fusión de la biología y la tecnología abre un horizonte de posibilidades que, hasta hace poco, solo pertenecían al reino de la ciencia ficción.
Referencia
Nanofluidic logic with mechano–ionic memristive switches. Theo Emmerich et al. Nature Electronics (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41928-024-01137-9
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